Oleksiy Makarov FMEA moderator в Kostal Ukraine15.12.2022 04:24
Маю натхнення поділитися власним досвідом по організації резервного електроживлення своїми силами на прикладі двох осель.
У вересні отримав завдання від дружини попіклуватися про резервне живлення для тещі і заодно для своїх батьків в двох заміських будинках. Порахував вартість споживання палива для генератора і відразу почав шукати інші рішення
Почав із розрахунку споживання.
В середньому за місяць один будинок (двоконтурний газовий котел, холодильник, лед лампи, нет-комп + монік, інтернет. Без врахування додаткового радіатора 2кВт) споживає 100-150 кВт/міс або (150*1000)/30днів/24год= ~200 Вт/год.
Інший будинок (Скважина 1,2 кВт, бойлер 1,5 кВт, холодильник і 2 морозилки (150Вт), котел-свічка ~100Вт (насос, равлик + блок керування), комп 300Вт, інтернет, лед освітлення) — 250 кВт/міс або ~350 Вт/год.
Випадково натрапив на сонячні електростанції для будинку — «встанови сам». Є типу туристичні (до 1кВт, 12В), дачні (1кВт, 12В), для будинку (3 або 5 кВт, 24В) і далі «бюджет без меж — ні в чому собі не відмовляй» (від 10кВт, 48В) — аля рішення під зелений тариф з можливістю віддавати згенеровану енергію в мережу сусідам
Я взяв для обох будинків станції на 3кВт. В комплекті станції були:
1. сонячний інвертор (вибрав на 3кВт з піком до 6кВт),
2. 2 шт. х 12В акумулятори GEL по 120 А*г (під’єднуються послідовно для отримання 24В — оптимально для живлення побутових приладів від акумів),
3. сонячні панелі — взяв 4×350 Вт із розрахунку що взимку панелі видають 10% від потужності, тобто 140Вт і цього в теорії (моїх мріях) мало б вистачити щоб зарядити акуми за день-півтора (відразу скажу, що в пасмурну погоду ці панелі на 1400Вт видають в кращому випадку 30Вт. Реально на щось розраховувати можна лише від сонця)
4. провід і кріплення для панелей на дах. І щось типу інструкції як з’єднувати панелі
+додатково купили інверторний бензиновий генератор на 3,5/4,5 кВт з дистанційним запуском для тещі.
і мабуть такий же генератор як у автора цієї статті, тільки на 6кВт двопаливний (бензин/газ)
Все підключається максимально просто. Від лічильника з вхідними пакетниками — до інвертора (фаза/нуль), від інвертора назад до будинку. Два кабеля +/- від акума до інвертора і два кабеля від панелей до інвертора. Дуже рекомендовано все це діло заземлити, щоб продовжити термін роботи пристроїв і вберегти себе від враження струмом.
В результаті, при 4-годинних відключеннях в першому будинку вистачає акумуляторів для живлення всього будинку. Інвертор сам перемикає живлення. Має дуже гнучкі налаштування по пріоритетам живлення/заряджання, току зарядки, ступінню розряду акумів і т.п. При цьому, оком можна помітити як при перемиканні джерела живлення кліпає світло, але комп і роутер не перезавантажуються. Фазозалежна техніка (котел) не скаржиться. Пральна машина спокійно завершує прання, можна закип’ятити чайник. Котел і холодильник — весь час працює (по своєму розкладу). Зараз тут працюю — ніяких суттєвих проблем. Один раз трохи не вистачило акумуляторів вночі, коли електрики не було пару днів. Генератор ще досі в коробці
В жовтні, коли були сонячні дні — вдалося заощадити на електроживленні 30% за рахунок сонячних панелей (і більш економному споживанні — 100-150 Вт)
В іншому будинку з більшим споживанням (через скважину і пару морозильників) — все так само працює. Єдине, що не підключив — це бойлер і гараж (щоб уникнути епік фейлу з живленням сварки чи компресора від акумів).
Через трохи більше споживання і менш ємні акуми по 100А*г (AGM) — декілька раз доводилося включати генератор на 3-4 години. В моєму випадку генератор живив весь дім з бойлером, конвектором на 1кВт і заряджав акуми. І ще, коли не було декілька днів світло — підключив двох сусідів (і по запасу потужності можна було ще двох підключити, але їм було не критично в цей раз).
Із позитивного:
1. в сонячну погоду панелей вистачає щоб живити будинок і акуми. Влітку мабуть буде навіть надлишок енергії і її якось можна скидувати в бойлер (ще не знаю як, бо надлишку немає).
2. генератор не маслає цілий день. Акуми заряджаються за 3-4 години. Тож, якби і сусідам по шуму норм, і генератор працює на 50-70% потужності, що для нього теж добре.
3. інвертор гнучкий в налаштуваннях — під різні акуми, різної ємності з різними пріоритетами і т.п. (близько 30 параметрів налаштувань, чого немає у звичайних ДБЖ) і потребує мінімального контролю, працює автоматично.
4. акуми можна поступово доставляти (так само можна обійтися і без панелей до літа)
5. бойлер і весь гараж тепер може живитися окремо від мережі. І, наприклад, при зварювальних роботах вся чутлива техніка може окремо працювати від акумів (тепер не доводиться все окремо вимикати/вмикати з розеток).
6. з такою системою завжди цікаво спостерігати за споживанням і генерацією (принаймні перший час). А це неабияк заохочує вирахувати що скільки споживає і спробувати зменшити споживання. Наприклад, забуті в кладовці лампочки розжарювання дуже швидко знаходяться)))
Негативний досвід:
1. конкретно моя модель інвертора дуже чутлива до якості струму саме по частоті 50Гц ±0,0... щось там соті %. Тому, щоб без проблем живитися від генератора — він має бути інверторного типу (з подвійним перетворенням). На 3 кВт — саме воно. Якби було з чого вибирати — я б брав в кожусі з рівнем шуму до 60 дБ — щоб мурчав, як котеня)))
В іншому випадку, конкретно генератори з автоматичним регулюванням обертів (AVR) від 3кВт теж можна налаштувати на необхідну стабільну частоту струму (наприклад сервіс RZTK цьому сприяє або є інженери по налаштуванню цих інверторів — контакти зазвичай дає продавець).
При умові, що «генератор не повне лайно».
Пізніше бачив в специфікації польських інверторів (китайського походження) що вони працюють при вхідній частоті від 44 до 65 Гц. Якби знав і були в продажу, то купував би їх і будь який притомний генератор, який легко поремонтувати (на відміну від інверторних).
Я скористався планом Б — і замовив зарядний пристрій в Leoton на 24В, який автоматично досить швидко заряджає акуми. При цьому довелося придумати схему, при якій на інвертор не подається при цьому живлення (за допомогою того ж трьохпозиційного ввідного перемикача, який зараз неможливо ніде купити...)
2. при моєму споживанні вистачило б генератора і на 3кВт. В коментах читав, що генератор, як у автора статті, під час окупації на півночі живив 6 чи 8 будинків. Я поки підключив 3 будинки (3 скважини, 2 бойлери, 4 холодильники і супутні прилади) — і в нього ще був запас, і в захист генератор не уходив. А якщо контролювати послідовність включення пристроїв в будинках/квартирах (чат чи дзвінком) — то це не буде проблемою. *У когось був ну дуже старий холодильник — то трохи генератор просідав на секунду, але не критично
на 6кВт генератор споживає десь до 2 літрів на годину... (двигун 15 к.с., як на гібридному мотоблоці). Та якщо порівну з сусідами — то норм, а так краще шукати із споживанням до 1л/год.
Взагалі, виробники генераторів не рекомендують, щоб він працював на холостих (тобто споживав 300 Вт при максимальній потужності 6000Вт) і на максимальній потужності — теж сумнівне задоволення. Оптимально мабуть 40-70%.
Я ще спробував на газу — працює, але через пару годин газовий балон покрився інієм і подача газу стала не стабільною (треба буде ще шукати як цього можна уникнути в зимовий період).
і він ну дуууже шумний. Дуже. В місті на балконі я б такого нікому не радив. Знайомі такий же генератор поставили в маленький погреб, який не використовувався — тоді його майже не чути (і кроти порозбігаються))).
3. Автоматичний запуск генератора — трохи неоднозначна річ.
має бути на генераторі роз’єм ATS з моторизованим керуванням положення повітряної заслонки. Можна і самому зробити для певних генераторів, але це час. Можна віддати в сервіс, там зроблять, але це таж час. Під час запуску світла не буде хвилин 5-10 (запуск + прогрів контролюється автоматично). Версії генератора газ/бензин перемикаються вручну, оскільки момент переходу з бензину на газ контролюється на слух.
В теорії генератор можна подружити з інвертором (в інверторі є реле сухого ходу), і тоді при досягнені певного рівня розряду акумів генератор заведеться, прогріється і подасть напругу на інвертор, а він вже сам почне живити дім і заряджати акуми, поки не з’явиться міська мережа.
4. Акуми можна доставляти, тим самим збільшуючи час резерву. Та дуже бажано, щоб всі вони були однакового стану, номіналу, партії. Мені пощастило купити ще 2 шт. (чекав більше місяця), та в цілому на них зараз черга. Якщо є бюджет і можливість дістати, то можна купувати літій-залізо-фосфатні чи карбонові — вони швидше заряджаються і легше віддають.
Та AGM і GEL на цю зиму точно вистачить, а може і довше. З рідким електролітом акуми для цих цілей не підійдуть. А чисто літієві — самі легші — вони популярні для переносних станцій військових, щоб живити рації і старлінк.
Та варто розуміти, що так само є кількість циклів розряду/заряду і що з часом акумулятори будуть втрачати свою ємність, а колись їх доведеться замінити.
5. Сонячні інвертори трохи шумлять. Коли перетворюють струм, коли заряджають акуми, коли генерують електрику панелі. І трохи гріють приміщення, особливо якщо це кладова (в моєму випадку із консервацією). На вулицю їх не поставиш. Хочеться десь біля лічильника.
6. Є ймовірність, що бюджетні версії інвертора можуть передчасно вийти з ладу. Невелика, але є.
Тому варто продумати запасний варіант відновлення живлення в обхід інвертора на час його ремонту. Я замовив запасний у виробника на Алі — вийде так само по ціні як до кризи, але потрібно чекати до місяця. З Польщі мабуть що швидше, але зі слів знайомих там вже теж не густо. Ну і на котел і для роутера у мене вже були окремі ДБЖ із зовнішніми автомобільними акумуляторами, тож виходить система в системі (прям як в авіакосмічній галузі
Додатково.
По вартості.
до блекаутів.
*інвертор 3кВт: 15-18к грн (бачив у нас зараз до 50к... Але з алі чи з Польщі з доставкою, без скасованого ПДВ і мита ті самі 18к за топову модель типу 2023 року — доставка до місяця)
*акум GEL/AGM 100Аг: 8-10к грн (зараз 12-13к) — для 24 В треба 2 шт., для 48 В треба 4 шт (для старту).
*Панель 350 Вт — 8к грн
*Комплект сонячної електростанції 3кВт з двома акумами 100Аг і однією панеллю 350 Вт стартував від 50к грн (тобто як вартість інверторного генератора)
*Супутні речі (комплект заземлення 2,5к грн, захист від блискавок 1,5к грн, доставка, провід).
*Генератор інверторний з дистанційним запуском — 3,5кВт — 50к
*Генератор з AVR газ/бензин 6кВт — 40к
Якщо захочете піти цим шляхом — раджу спочатку порахувати ваше споживання і по можливості замінити лампочки на лед
В кожному конкретному випадку може бути своє рішення.
Та практика показала, що 2 відданих в ремонт ДБЖ на 1000ВА не потягнули холодильник і роутер. А бюджетний китайський інвертор на 3кВТ — це той мінімум, який може дозволити якось пережити блекаути без цілодобової роботи генератора. Що дасть можливість продовжувати працювати віддалено і не перевантажувати центри незламності.
Можна встановити самому, якщо ваша доля бути інженером
та тоді варто мати знання по роботі з електроприладами до 1000В, час і натхнення цим зайнятися. Відрізняти заземлення від занулення
Відрізняти фазу/нуль від +/-. Вміти безпечно знаходити фазу. Знати закон Ома. Знати як, куди і чому вас чи когось може вразити струм. Чим можна і ні гасити електрощитову. І як надати домедичну допомогу при враженні струмом. Ну і робити так, щоб при заміні лічильника місцевий електрик вами пишався)))
Якщо не впевнені, то завжди краще/швидше/дешевше запросити монтажника/електрика (бюджет може зрости мінімум вдвічі, та вартість помилок і переробок буде мізерно мала).
*Як жити в багатоповерхівці без світла і тепла — я не уявляю. Особливо, якщо не буде тепла — комунікації водопостачання і відведення замерзнуть. І навіть якщо у вас автономне опалення, то це не рятує від інших базових потреб.
От якби працювало Запорізське підприємство видобутку кремнію і виготовлення сонячних панелей та інверторів на Квазарі чи де інде, та літієвих акумуляторів у Львові з їх повторною переробкою, з заміною шифера на всіх будинках на черепицю із вбудованою сонячною панеллю — тоді може і газ не знадобився)))
На жаль, окрім знань як це зробити і ресурсів в Землі чомусь завжди потрібно ще ЩОСЬ...
https://dou.ua/forums/topic/41242/?from=fpcomments